简析自动化仪表控制技术的应用

摘要：随着技术的进步和人工智能的发展，设备中自动化仪表控制系统的地位越来越重要，嵌入式微计算机的应用改变了自动化仪表的结构概念和设计观点，对系统发展也产生了较大影响。

关键词： 信息技术；自动化仪表；控制系统；

一、自动化仪表控制系统

1.自动化仪表控制系统

自动化仪表控制系统作为设备的重要组成部分，对于整个机器设备的正常运行以及检测有着非常重要作用。对于自动化仪表来说，其内部组成部分主要为自动化元件，且该项技术功能较为齐全。从某些方面讲，自动化仪器包括测量以及控制还有实时报警等功能。当前依据一定标准，可将自动化仪表划分成以下种类，比如温度仪表、压力仪表、数控仪表等等。应该说这些仪表在化工、石油等领域中应用非常广泛。另外，自动化仪表在机器设备中完成相应的信息数据转化，而它作为自动化控制系统中的一个重要组成部分，主要作用是将输入的信息依据一定标准自动切换为输出信号。

2.自动化仪表控制系统的发展特征

随着我国科学技术以及计算机技术的不断成熟，自动化产品的市场占有率正在不断提高。为了确保设备对于整个生产工艺过程的有效控制，需要我们对相关工艺参数及时更新与维护。通常MES视作制造执行系统，其主要目标就是实现对控制和管理的有效优化，并起到中枢作用，通过实现上下协调，来确保资源的合理化配置。一般来讲，三大系统组成了综合自动化体系结构，只有确保三者相互关联以及综合集成信息的综合应用才能切实实现设备的自动化控制。

在以往工业自动化发展过程中，所开发应用的工业软件，其作用主要是将相应的控制系统数据进行有效分类和存储，从而构建起一个完整、有效的数据存储档案。相关专家也对此作出了相应预测，依据我们当前的形式来看，现在所应用的工程软件技术正成为企业信息集成的核心，所以这就需要我们紧跟时代潮流，在重视应用效益的基础上，不断加大投入，来做好自动化控制技术的研究与应用工作。

在工业仪表中所应用的工程技术主要就是利用工业生产过程中的相关参数。而仪表控制系统技术可实现对生产过程进行有效控制与监测，从而确保整个生产过程的安全。对于智能化工业仪表来讲，其内部软件较为丰富，且功能也较为强大。特别是其测量仪表，不仅具备较高精确度，同时还可实现有效组态。随着信息时代的到来，人们对于整个自动化仪表仪器的应用与研究有着更加深入的了解与认识。而在自动化仪表控制技术中，现场总线技术成为其非常重要的一个领域，并取得了一定成效，虽然它在实际应用过程中还处于较为传统的模拟传输线时期，但在某些设备资产管理领域在得到初步发展。

应该说，当前使用的全新仪表设备已经远远超出先前传统仪器的框架范围，而随着自动化技术在仪表设备中的应用，更是要求操作人员从思想上进行不断转变，在增强自身相关知识素质的同时，不断丰富自身的专业技术。

二、自动化仪表控制系统技术研究

1、智能化

从工业自动化仪表的发展趋势看，智能化是其核心部分。所谓智能化表现在其具有多种新功能。在工控方面，过去控制的算法，只能由调节器或DCS 来完成，如今一台智能化的变送器或者执行器，只要植入PID模块，就可以与有关的现场仪表在一起实现自主调节，提高了整个系统的可靠性。

2、高精度化

由于工业生产对成品质量的要求日益提高，国家的政策和法令对节能减排也有更高的要求，因此提高测量仪表与控制系统的精度就被提上了议事日程。例如用于贸易交换计量的科氏质量流量计，精度已达到百分之零点零五，部分气体超声波流量计的准确度已达到百分之零点五，同时新一代的DCS也以此作为一个重要指标。当前一些新建的大型项目，在招标时，对有关产品的精度已提出明确的要求。这既是一个门槛，也是一种对制造厂商的资源的要求。

3、无线化

现场总线本来是一种非常有前途的技术，理应得到迅速的发展和推广，但由于国际标准的过多，影响了推广，例如第一代总线型的现场总线的国际标准已达到10多种，加上第二代的实时工业以太网，其国际标准可能会有20多种，而第三代的总线通信方案又在兴起，而且各大跨国公司和有关组织都在制定各自的标准，目前和利时、艾默生、西门子等一些大公司都制定了各自的标准。

4、网络化

现场总线技术采用计算机数字化通信技术，使自动控制系统与现场设备加入工厂信息网络，成为企业信息网络底层，可使智能仪表的作用得以充分发挥。随着工业信息网络技术的发展，在不久的将来将会出现以网络结构体系为主要特征的新型自动化仪表。

5、开放性

现在的测控仪器越来越多采用以Linux、VxWork等嵌入式操作系统为系统软件核心和高性能微处理器为硬件系统核心的嵌入式系统技术，未来的仪器仪表和计算机的联系也将会日趋紧密。Agilent公司表示仪器仪表设备上应当具备计算机的所有接口，使用这样的仪器仪表设备和操作一台简易电脑简直是如出一辙。通过网络形成具有特定功能的测控系统，实现了多种智能化现场测控设备的开放式互连系统。

三 、工业自动化控制系统的发展

1.现场总线技术的发展

在线分析仪表、变送器、执行器等共同构成了工业自动化仪表控制系统的现场使用设备，在这些设备上，使用现场总线技术，可以较容易地实现对设备的控制系统的组建，并使分布式测试系统更具可拓展性。在进行自动化控制系统建设的初期，应用较为广泛的是集中式测控系统，而在现代规模化工业生产的发展形势下，集中式测控系统显然不能够适应这一发展趋势，而通过将生产仪器与设备纳入到建立的控制网络中的控制形势能够很好地解决这一问题，这便是现场总线控制技术。

2.网络技术在自动化控制系统中的应用

现阶段网络技术已经应用到了自动化控制系统中，以数字化通信技术的形式存在，在系统的网络层发挥着重要的通信传输作用。随着智能仪表相关技术的发展，以及网络技术的应用，自动化仪表将逐步通过嵌入式的方法融入到通信网络中，增加网络的透明化程度，将办公自动化与工业自动化完美结合在一起。

3.网络控制系统

嵌入式操作系统核心软件与微处理核心硬件系统在测控仪器中使用的较为广泛，它们能够使仪器仪表与计算机间的数据传输与控制更加紧密，仪表设备上的局域网络接口、打印机接口、USB接口等更加增强了测控仪器的通用性。通过与计算机的连接，设备在操作时更加简便，与计算机的操作类似，这样能够使智能化设备与控制设备的操作具有更强的开放性与实用性。

4.分布式控制系统

继集中式控制系统后，分布式控制系统逐渐引领了设备智能化测控的控制方式，以集中式控制系统为基础，综合了现代图形显示技术、现代控制技术、现代化计算机技术、现代通信技术等，做到了对设备参数的灵活配置和分级管理，充分发挥了其优越性。

四、结语

本文就主要结合自动化控制系统的概念，对自动化仪表控制系统技术以及自动化控制系统的发展趋势进行分析与讨论，为日后进一步研究和使用自动化仪表控制系统提供了一定理论支持。

参考文献：

[1] 赵群. 自动化仪表与控制系统的现状与发展趋势综述[J]. 现代制造技术与装备. 2008

[2] 胡克俭. 电子控制系统的发展过程及发展方向[J]. 经营管理者. 2010

[3] 王少勇. 自动化仪表维护工作程序化实践[J]. 中国石油和化工. 2009

推荐访问:自动化仪表 控制 技术